[發(fā)明專利]一種利用江水供熱的船舶LNG汽化系統(tǒng)

在審

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• 申請日: 2017-03-15
• 公開（公告）號: CN106907273A
• 公開（公告）日: 2017-06-30
• 發(fā)明（設(shè)計）人: 廖森
• 申請（專利權(quán)）人: 廣西利維船舶制造有限公司
• 主分類號: F02M21/06
• 分類號: F02M21/06
• 代理公司: 南寧市來來專利代理事務(wù)所(普通合伙)45118
• 代理人: 石本定

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及船舶用汽化器結(jié)構(gòu)領(lǐng)域，特別涉及一種利用江水供熱的船舶LNG汽化系統(tǒng)。

背景技術(shù)

現(xiàn)代的江河船舶中開始使用液化天然氣（Liquefied Natural Gas，簡稱LNG）作為內(nèi)燃機的燃料之一，液化天然氣天然氣經(jīng)壓縮、冷卻至其沸點（-161.5℃）溫度后變成液體，通常液化天然氣儲存在-161.5攝氏度、0.1MPa左右的低溫儲存罐內(nèi)，主要成分是甲烷，被公認(rèn)是地球上最干凈的化石能源。無色、無味、無毒且無腐蝕性，其體積約為同量氣態(tài)天然氣體積的1/625，液化天然氣的質(zhì)量僅為同體積水的45%左右。其制造過程是先將氣田生產(chǎn)的天然氣凈化處理，經(jīng)一連串超低溫液化得到，液化天然氣燃燒后對空氣污染非常小，而且放出的熱量大，所以液化天然氣是一種比較先進(jìn)的能源。

LNG汽化器是利用熱交換原理，通過熱媒吸收外界熱源從而使液化天然氣達(dá)到汽化溫度后從輸氣管道將天然氣輸送給內(nèi)燃機等動力部件，傳統(tǒng)的汽化器使用獨立的加熱元件供熱，如加熱管、蒸汽等方式，需要消耗燃料為汽化器提供熱源，且整體系統(tǒng)較龐大，由于結(jié)構(gòu)的原因內(nèi)燃機和汽化器之間有一定的距離，而熱量在運輸?shù)倪^程中會有大散失，從而導(dǎo)致熱效率降低，LNG汽化器的工作效率也隨之降低。

內(nèi)燃機工作時有一個最佳工作溫度，通常內(nèi)燃機達(dá)到指定最佳工作溫度后，會通過內(nèi)循環(huán)系統(tǒng)將多余熱量排出，且內(nèi)燃機的尾氣溫度也高達(dá)600℃左右，如何利用內(nèi)燃機多余熱量和尾氣溫度為LNG汽化器提供熱源則是一個急待解決的技術(shù)難題。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明的目的是針對以上問題，提供一種利用江水供熱的船舶LNG汽化系統(tǒng)。

本發(fā)明采用的技術(shù)方案為：

利用江水供熱的船舶LNG汽化系統(tǒng)，包括江水總管、截止閥、外冷卻泵、中冷器、排煙水套、乙二醇熱交換器、截止止回閥A、截止止回閥B、LNG汽化器和內(nèi)燃機，江水總管通過截止閥與外冷卻泵相連，外冷卻泵再通過截止止回閥A與內(nèi)燃機產(chǎn)生的熱量進(jìn)行熱交換的中冷器相連，中冷器與排煙水套進(jìn)水端相連，排煙水套出水端與乙二醇換熱器相連，乙二醇熱交換器與LNG汽化器相連，乙二醇換熱器的排水口裝有截止止回閥B。

所述的排煙水套套在內(nèi)燃?xì)馀艢饪诠苌希脙?nèi)燃?xì)夤ぷ鲿r排出的高溫氣體對水套內(nèi)的水進(jìn)行補熱。

所述的中冷器，其作用在于降低增壓后的高溫空氣溫度、以降低內(nèi)燃機的熱負(fù)荷，提高進(jìn)氣量，進(jìn)而增加內(nèi)燃機的功率。

所述的乙二醇熱交換器，是利用乙二醇作為熱媒的熱交換器，利用乙二醇優(yōu)秀的導(dǎo)熱性、冰點高、腐蝕性等優(yōu)點，為LNG汽化器提供穩(wěn)定熱量和保證系統(tǒng)的正常運行。

系統(tǒng)工作原理：

河流的低溫河水被外冷卻泵通過江水總管和截止閥抽入中冷器中，中冷器利用內(nèi)燃機產(chǎn)生的多余熱量加熱低溫河水，被加熱后的河水進(jìn)入排煙水套，河水在排煙水套中再次被高溫尾氣加熱，補熱后的高溫河水通過乙二醇熱交換器，熱量被換走后，河水通過乙二醇換熱器的排水口排出，吸熱后的乙二醇為LNG汽化器提供熱量，從而將液化天然氣汽化后，送入內(nèi)燃機進(jìn)行燃燒。

本發(fā)明的顯著有益效果是：

（1）本發(fā)明利用通常用于汽車中的中冷器將內(nèi)燃機產(chǎn)生的多余熱量轉(zhuǎn)換到低溫河水當(dāng)中，保證內(nèi)燃機最佳工作溫度的同時，利用內(nèi)燃機產(chǎn)生的多余熱量作為LNG汽化器的供熱源之一。

（2）本發(fā)明設(shè)計排煙水套結(jié)構(gòu)，利用內(nèi)燃機產(chǎn)生的高溫尾氣對排煙水套內(nèi)的河水進(jìn)行補熱，保證河水足夠的熱量提供給LNG汽化器，使汽化器能夠穩(wěn)定地長時間工作。

（3）本發(fā)明利用乙二醇熱交換器，乙二醇優(yōu)秀的導(dǎo)熱性、冰點高、腐蝕性等優(yōu)點，為LNG汽化器提供穩(wěn)定熱量和保證系統(tǒng)的正常運行。

附圖說明

圖1為所述的利用江水供熱的船舶LNG汽化系統(tǒng)結(jié)構(gòu)示意圖，圖中各標(biāo)識含義如下：1-江水總管；2-截止閥；3-外冷卻泵；4-中冷器；5-排煙水套；6-乙二醇熱交換器；7-截止止回閥A；8-截止止回閥B；9-LNG汽化器；10-內(nèi)燃機。

具體實施方式

所述的利用江水供熱的船舶LNG汽化系統(tǒng)，包括江水總管1、截止閥2、外冷卻泵3、中冷器4、排煙水套5、乙二醇熱交換器6、截止止回閥A7、截止止回閥B8、LNG汽化器9和內(nèi)燃機10，江水總管1通過截止閥2與外冷卻泵3相連，外冷卻泵3再通過截止止回閥A7與內(nèi)燃機10產(chǎn)生的熱量進(jìn)行熱交換的中冷器4相連，中冷器4與排煙水套5進(jìn)水端相連，排煙水套5出水端與乙二醇換熱器6相連，乙二醇熱交換器6與LNG汽化器9相連，乙二醇換熱器6的排水口裝有截止止回閥B8。

所述的排煙水套5套在內(nèi)燃機10排氣口管外。